“架构需求过程”通常指在软件开发、系统设计或解决方案构建中,确定、分析和管理架构层面需求的一系列步骤。以下是其核心流程的详细解析,适用于软件架构设计场景:
一、需求启动与目标定义
目标:明确架构设计的范围、边界和核心目标。
关键步骤:
- 业务目标对齐
- 与业务团队沟通,理解项目愿景(如:提升系统扩展性、降低运维成本、支持高并发等)。
- 示例:电商平台架构需求可能聚焦“支持双11峰值流量(10万TPS)”或“实现多数据中心容灾”。
- 确定架构涉众
- 识别关键角色:开发团队、运维团队、产品经理、客户、合规部门等。
- 收集涉众对架构的期望(如:开发团队关注技术栈可维护性,运维关注监控告警能力)。
- 定义约束条件
- 技术限制:必须使用云原生架构、需兼容遗留系统等。
- 合规要求:数据隐私(如GDPR)、行业标准(如金融领域等保三级)。
二、需求收集与分析
目标:全面获取功能性和非功能性需求,明确架构需解决的核心问题。
关键方法与步骤:
1. 功能性需求收集
- 业务流程拆解:通过用例分析(Use Case Analysis)或用户故事(User Story)梳理系统功能模块。
- 示例:订单系统的核心功能包括“创建订单”“支付处理”“库存扣减”,需明确各模块的交互逻辑。
- 数据需求分析:
- 数据实体(如用户、商品、订单)及其关系。
- 数据存储要求(如使用MySQL、Redis或分布式数据库)。
2. 非功能性需求(质量属性)收集
- 性能:响应时间(如“99%请求需在200ms内完成”)、吞吐量、可扩展性(支持动态扩缩容)。
- 可用性:系统停机时间限制(如“年可用性≥99.99%”)、故障恢复机制(灾备切换时间≤1小时)。
- 安全性:身份认证(OAuth2)、数据加密(传输层TLS,存储层AES-256)、权限控制(RBAC)。
- 可维护性:模块化设计、技术栈统一性、日志与监控体系。
- 成本:硬件/云资源成本、开发与运维成本(如无服务器架构降低运维成本)。
3. 需求优先级排序
- 使用MoSCoW法则或Kano模型区分需求优先级:
- 必须实现(Must-have):如支付系统的交易一致性。
- 应该实现(Should-have):如用户行为日志分析。
- 可以优化(Could-have):如界面个性化配置。
- 暂不考虑(Won’t-have):如非核心业务的AI推荐功能。
三、架构设计与方案选型
目标:基于需求设计架构蓝图,选择技术栈和架构模式。
关键步骤:
- 架构风格选择
- 根据需求匹配架构模式:
- 高并发场景:微服务架构 + 消息队列(如Kafka)。
- 大数据场景:Lambda架构(实时流处理+批量处理)。
- 简单应用:单体架构或Serverless架构(降低成本)。
- 根据需求匹配架构模式:
- 技术栈选型
- 框架/工具:后端(Spring Boot、Node.js)、前端(React、Vue)、云平台(AWS、阿里云)。
- 中间件:缓存(Redis)、分布式事务(Seata)、API网关(Kong)。
- 架构视图设计
- 使用4+1视图模型描述架构:
- 逻辑视图(功能模块划分)、开发视图(代码结构)、物理视图(部署拓扑)、进程视图(运行时组件
- 使用4+1视图模型描述架构: